RU1136516C

RU1136516C - Method of clayey solution

Info

Publication number: RU1136516C
Authority: RU
Inventors: В.И. Курец; Г.Л. Лобанова; Г.П. Филатов
Original assignee: Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1994-10-30

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для приготовления глинистых растворов. The invention relates to the mining industry, and more specifically to the oil and gas industry, and can be used for the preparation of clay solutions.

Известен способ приготовления глинистых растворов путем перемешивания глины с водой и механического воздействия на раствор. Недостаток заключается в сложности обработки раствора. A known method of preparing clay solutions by mixing clay with water and mechanical impact on the solution. The disadvantage is the difficulty in processing the solution.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ обработки глинистого раствора путем активации его электрическими импульсными разрядами в камере с учетом создаваемого в ней давления. Closest to the invention, the technical solution is a method for processing a clay solution by activating it with electric pulse discharges in the chamber, taking into account the pressure created in it.

Недостаток заключается в том, что данный способ не позволяет эффективно использовать выделенную при разряде энергию, так как при его осуществлении не учитывается эффект передачи волны давления от канала разряда через глинистый раствор на стенки рабочей камеры и границу раздела "глинистый раствор-воздух". The disadvantage is that this method does not allow the efficient use of the energy released during the discharge, since its implementation does not take into account the effect of the transmission of the pressure wave from the discharge channel through the clay solution to the walls of the working chamber and the clay-air interface.

Целью изобретения является повышение эффективности способа обработки за счет снижения использования электроэнергии. The aim of the invention is to increase the efficiency of the processing method by reducing the use of electricity.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки глинистого раствора путем активации его электрическими импульсными разрядами в камере с учетом создаваемого в ней давления, расстояние от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры ограничивают зоной, в которой давление при развитии разрядов не более 1,0 ˙ 10⁶ Па, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора ограничивают зоной с давлением не более 0,6 ˙10⁶ Па.This goal is achieved by the fact that in the method of processing a clay solution by activating it with electric pulse discharges in the chamber, taking into account the pressure created in it, the distance from the center of the interelectrode gap to the chamber walls is limited by the zone in which the pressure during the development of discharges is not more than 1.0 ˙ 10 ⁶ Pa, and the distance from the center of the interelectrode gap to the upper level of the solution is limited by a zone with a pressure of not more than 0.6 ˙ 10 ⁶ Pa.

Указанные значения амплитуды давления падающей волны, достигающей стенок рабочей камеры и поверхности раздела "глинистый раствор - воздух", обеспечивают устранение отрицательного влияния суммарного действия падающей и отраженных волн на процесс активации глинистого раствора электрическими разрядами. Это влияние также отсутствует, если значения амплитуды меньше указанных величин. The indicated values of the pressure amplitude of the incident wave reaching the walls of the working chamber and the clay – air interface, eliminate the negative effect of the total effect of the incident and reflected waves on the activation of the clay solution by electric discharges. This effect is also absent if the amplitude values are less than the indicated values.

Так как характер диссипации ударной волны при развитии разряда зависит от параметров электрического импульсного разряда и плотности обрабатываемого раствора, в каждом конкретном случае достижение требуемого давления, переданного от канала разряда на стенки камеры и поверхность раздела глинистый раствор - воздух", осуществляется путем изменения расстояния от центра межэлектродного промежутка (канала разряда) до стенок камеры и поверхности раздела "глинистый раствор - воздух" верхнего уровня раствора в камере. Since the nature of the dissipation of the shock wave during the development of the discharge depends on the parameters of the electric pulse discharge and the density of the treated solution, in each case the required pressure transferred from the discharge channel to the chamber walls and the clay – air interface is achieved by changing the distance from the center interelectrode gap (discharge channel) to the walls of the chamber and the interface of the "clay solution - air" of the upper level of the solution in the chamber.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a device for implementing the method, side view; in FIG. 2 - the same, top view.

Основными узлами технологической схемы обработки глинистого раствора электрическими разрядами является источник (генератор) импульсных напряжений 1 и рабочая камера 2 со строенными электродами "острие-острие" 3, в зазоре между которыми формируется канал разряда. Для измерения давления, передаваемого от канала разряда, служат датчики 4. Глинистый раствор с удельным весом 1,03 г/см³ и условной вязкостью 18 с помещали в рабочую камеру 2. Расстояния от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры А и от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора в камере В, обеспечивающие достижение требуемых величин давления в этих зонах, приведены в таблице. Раствор обрабатывали электрическими импульсными разрядами с амплитудой 2,5˙ 10⁵ В до достижения раствором нового значения условной вязкости 25 с.The main nodes of the technological scheme for processing a clay solution with electric discharges is a pulse voltage source (generator) 1 and a working chamber 2 with built-up point-to-point electrodes 3, in the gap between which a discharge channel is formed. Sensors 4 are used to measure the pressure transmitted from the discharge channel. A clay solution with a specific gravity of 1.03 g / cm ³ and a nominal viscosity of 18 s was placed in the working chamber 2. Distances from the center of the interelectrode gap to the walls of chamber A and from the center of the interelectrode gap to the upper level of the solution in chamber B, ensuring the achievement of the required pressure values in these zones are shown in the table. The solution was treated with electric pulse discharges with an amplitude of 2.5 × 10 ⁵ V until the solution reached a new value of the nominal viscosity of 25 s.

Число импульсов, затраченных на обработку раствора, пропорциональное расходу энергии на активацию глинистого раствора электрическими разрядами, также приведено в таблице. The number of pulses spent on processing the solution, proportional to the energy consumption for the activation of the clay solution by electric discharges, is also shown in the table.

Как следует из таблицы, обработка глинистых растворов электрическими разрядами в камерах I и II соответствует условиям способа. Давление, передаваемое от канала разряда, в зоне стенок камеры составляет 1,0˙ 10⁶ Па (камера I) или менее этой величины (камера II). В зоне верхнего уровня раствора давление достигает 0,6 ˙10⁶ Па в камере I или менее этой величины в камере II. Расход импульсов на обработку раствора для его активации, например увеличения условной вязкости от 18 до 25 с, составил 180 имп/л раствора.As follows from the table, the processing of clay solutions by electric discharges in chambers I and II corresponds to the conditions of the method. The pressure transmitted from the discharge channel in the area of the chamber walls is 1.0 × 10 ⁶ Pa (chamber I) or less than this value (chamber II). In the zone of the upper level of the solution, the pressure reaches 0.6 × 10 ⁶ Pa in chamber I or less than this value in chamber II. The pulse consumption for processing the solution for its activation, for example, an increase in the nominal viscosity from 18 to 25 s, amounted to 180 imp / l of the solution.

Обработка глинистого раствора электрическими разрядами по базовому способу [2], в котором давление, передаваемого от канала разряда на стенки камеры, и верхний уровень раствора не регламентируется, проведена в камерах III и IV. Расстояние от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры III такое же, как и в камере I, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора в камере III меньше, чем в камере I. В результате, при обработке раствора электрическими разрядами давление в зоне стенок камеры III составляет 1,0˙ 10⁶ Па, а давление в зоне верхнего уровня раствора 0,9˙ 10⁶ Па. Расход импульсов на обработку раствора для его активации - увеличения вязкости от 18 до 25 с - составил 225, что примерно в 1,25 раза больше, чем по предлагаемому способу.Processing the clay solution with electric discharges according to the basic method [2], in which the pressure transmitted from the discharge channel to the chamber walls and the upper level of the solution is not regulated, was carried out in chambers III and IV. The distance from the center of the interelectrode gap to the walls of chamber III is the same as in chamber I, and the distance from the center of the interelectrode gap to the upper level of the solution in chamber III is less than in chamber I. As a result, when the solution is treated with electric discharges, the pressure in the zone of the walls chamber III is 1.0 × 10 ⁶ Pa, and the pressure in the zone of the upper level of the solution is 0.9 × 10 ⁶ Pa. The pulse consumption for processing the solution for its activation — an increase in viscosity from 18 to 25 s — was 225, which is about 1.25 times more than in the proposed method.

Таким образом, увеличение давления в зоне верхнего уровня глинистого раствора при обработке его электрическими разрядами по сравнению с предлагаемой величиной примерно в 1,5 раза привело к увеличению энергозатрат в 1,25 раза. Thus, an increase in pressure in the zone of the upper level of the clay solution when it is treated with electric discharges compared to the proposed value by about 1.5 times led to an increase in energy consumption by 1.25 times.

В камере IV давление как в зоне стенок камеры, так и в зоне верхнего уровня раствора больше, чем регламентируется предлагаемым способом, примерно в 5 и 6 раз соответственно. Это привело к тому, что расход числа импульсов (и пропорциональный ему расход электроэнергии) составил 945 имп/л раствора, что в 5,25 раза больше, чем по предлагаемому способу. In chamber IV, the pressure both in the zone of the walls of the chamber and in the zone of the upper level of the solution is greater than regulated by the proposed method, about 5 and 6 times, respectively. This led to the fact that the consumption of the number of pulses (and proportional to the energy consumption) amounted to 945 imp / l of solution, which is 5.25 times more than by the proposed method.

Следовательно, использование способа обработки глинистого раствора электрическими импульсными разрядами позволяет использовать затрачиваемую электроэнергию с максимальным эффектом. Как показали опыты, в сравнении с базовым объектом [2] затраты энергии на обработку снижены в 1,25-5,25 раз. Therefore, the use of a method of processing a clay solution with electric pulse discharges allows you to use the expended electric energy with maximum effect. As experiments have shown, in comparison with the base object [2], the energy consumption for processing is reduced by 1.25-5.25 times.

Claims

METHOD FOR PROCESSING A CLAY SOLUTION by activating it with electric impulse discharges in a chamber, taking into account the pressure created in it, characterized in that, in order to increase the efficiency of the processing method by reducing the use of electricity, the distance from the center of the interelectrode gap to the chamber walls is limited by the zone in which the pressure with the development of discharges of not more than 1.0 · 10 ⁶ Pa, and the distance from the center of the interelectrode gap to the upper level of the solution is limited to a zone with a pressure of not more than 0.6 · 10 ⁶ Pa.